基於網路的開放性大學物理實驗教學管理系統應用論文

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1、引言

基於網路的開放性大學物理實驗教學管理系統應用論文

大學物理實驗課是高等學校對學生進行科學實驗基本訓練的一門獨立的必修課程,通常也是學生接受高等教育系統實驗方法和實驗技能訓練的開端.課程目的是為了讓學生得到嚴格的和系統的基本實驗技能的訓練,以培養學生實踐能力和創新能力.對於理工科專業一般只開設一個學年,共計五十五學時左右.傳統排課方式是以班級為單位,以固定的時間、指定的教材和實驗內容分組進行實驗教學.隨著學校招生規模不斷擴大造成學校實驗用房、儀器裝置套數、實驗指導教師總量等教育資源緊張的局面,有必要採用大學物理實驗選課系統.通過改善大學物理實驗的教學管理,可以緩解上面的招生規模和教學資源的不平衡的關係.

2、大學物理實驗開放教學

長期以來,大學物理實驗的教師往往處於教學中心的地位,是實驗知識的灌輸者,而學生的任務就是要理解教師講授的內容,按照教師的講解或實驗指導書按部就班地做實驗,學生是被動接受者,成為知識與經驗的灌輸物件.為了改變大學物理實驗室開放程度低,學生主動參與機會不多,不能鍛鍊學生認識過程的主觀能動性和創造性的狀況,國內高校都在探索和研究大學物理實驗開放教學,最早的上海交通大學、北方交通大學、清華大學、北京科技大學、同濟大學、中南工業大學都按照本校特點進行大學物理實驗開放性教學的實踐.

大學物理實驗開放性教學在貫徹建構主義學習理論的思想下普遍有以下特點:在教學內容上把實驗劃分為基礎性物理實驗、綜合性物理實驗、設計性物理實驗、探究性物理實驗;在教學方法和手段上實行教學有法、教無定法,改變注入式、教師全部包辦的教學方法,採用引導,討論,答辯等新型的教學方法,教學中使用投影儀、錄影、計算機、網路等現代化的'教學手段;在教學管理上學生擁有很大的自主性,實驗專案的選擇和實驗時間的確定都由學生自己決定,打亂學生所在班級.利用計算機和網路在教學和管理中迅速普及,建立“開放式物理實驗選課系統”,讓學生任何時間和地點都可以預約實驗,查詢己選擇的實驗專案、時間、地點,有變動後還可以進行預約後的調課補課.同時教師也能在家或者學校的計算機上進行教學管理,有效地提高物理實驗教學管理的效率和水平;在教學評價上不能只重視實驗的結果,也要重視實驗的過程,特別是實驗過程中學生所表現的動手能力、分析問題能力、解決問題能力、創造能力、設計能力、查閱資料的能力等,總之,成績評定的方式要多樣化.

3、基於網路的開放性大學物理實驗教學管理系統

大學物理實驗開放性教學擺脫了傳統封閉式實驗教學的束縛,使得實驗教學充滿靈活,但是開放式實驗教學的特點決定了在教學管理方面要面對的是教學物件、內容、時間等因素的不確定性,使得教學管理難度變大.利用基於網路的開放性實驗教學管理系統可以很好地解決,同時也克服了大學物理實驗傳統式教學管理的缺點.以我們學校為例,物理實驗傳統式教學管理有下面三個方面的缺點:

(1)每學年大學物理實驗中心要面對全校理工科約四十個班級學生,每次上課的學時數為三學時,這樣上午三、四節課有其他理論課的班級就不能安排在上午一、二節課,同時週二、週三晚上全校有公共選修課,不能安排實驗課,學校運動會、法定節假日、實習周都不能安排實驗課,這樣教務處安排物理實驗課的難度很大,經常安排到週六週日上課,學生們週六週日也有自己的時間安排,從而造成了週末上課教學管理上的一些困難.

(2)在大學物理實驗上課過程中,經常會碰到學生們生病,參加各項學科比賽,參加學生會活動,參加各種體育比賽等原因不能按時來到實驗室上課,每次都需要重新安排到其他時間段來補做實驗,因此給負責大學物理實驗課程教學管理的老師也增加不少負擔.

(3)實驗課老師的上課強度也很不平衡,一週裡面有時一天都不上課或者只上一次,有時一天需要上課三到四次(每次三學時),這種忽忙忽閒的上課節奏對於年輕的老師還可以承受,但是對於年紀大的或者身體較弱的老師就比較困難.

4、開放性大學物理實驗教學管理系統的應用

選擇基於網路的開放性大學物理實驗教學管理系統要重點考慮系統的穩定性、可靠性、實用性、靈活性以及安全性.功能上教師、學生、系統管理員都是在客戶端進行操作,用www瀏覽的方式實現互動功能,達到資訊共享、檔案傳輸和遠端管理.為此我們選擇使用的是合肥市中科大奧銳科技有限公司的產品《實驗選課及教學管理系統V3.0》,這個系統總結了全國很多所高校實驗中心的實際需要,在功能上不斷改進,集實驗教學排課、學生自主選課、師生互動、遞交批改實驗報告、成績管理、智慧統計等,系統充分體現了實驗教學的開放性和互動性,體現以學生為主體、教師為主導的實驗教學模式.

《實驗選課及教學管理系統V3.0》中分別有系統管理員、課程管理員、教務管理員、教師、學生五種身份,系統管理員是操作本系統的最先入口,為一切操作準備基礎資料,包括學期設定,實驗室設定,院系班級設定,節假日設定,學生類別設定,教師及學生資訊,課程資訊等輸入;課程管理員進行課程屬性設定,任課教師設定,實驗專案及分組,設定實驗開課時間,排課表,實驗課表一覽,學生選課設定及查詢,成績管理及釋出教學公告等功能;教務管理員可檢視課程各項基本資訊,釋出教學通知公告,以圖形或表格等形式對教師工作量、各學期學生成績等進行自動統計和分析;教師可以檢視及列印自己的課表,錄入及查詢學生成績和考勤情況,以及自己的工作量;學生可以進行選課、檢視課表、查詢成績.

我們針對部分班級和部分實驗專案進行了具體地實踐.實踐班級選擇上特別包含了教學情況比較特殊的理學院數理實驗班,數理實驗班的學生大一、大二是學習公共基礎課階段,大三、大四就根據自己的興趣特長選擇學校任何一個學院的專業方向繼續學習,但是大一、大二的課程也包含了他們已經選擇的學院專業方向的一些專業基礎課程,因為大家既有集體共同修的課程,也有各自選擇的專業方向的課程,所以教務處在安排他們上實驗課時間困難比較大.實驗專案也選擇選做的近代綜合磁學實驗專案進行,這些綜合性物理實驗只對使用這個教學管理系統的班級開放.

經過一學期的嘗試,系統充分發揮了網路化校園的優勢,基本達到預期的開放性的實驗教學管理的目的,在老師和學生中得到了肯定.在脫離教務處的課表下,學生們物理實驗上課的時間安排更加科學合理,特別對於數理實驗班的同學能夠抽出更多時間去學習自己選擇專業方向的一些專業基礎課,而且對於臨時調課的同學,也不至於總往實驗室跑,可以在網上直接取消和修改自己的上課時間,同時教師自己的時間安排也比較靈活,使得每一天的工作量和工作強度都不至於太大,初步克服了前面提到的物理實驗教學管理的三個缺點,系統讓教師和學生們雙方都受益.

5、結論

隨著培養學生實踐能力和創新能力越來越得到重視,開放式的大學物理實驗教學模式是大勢所趨,計算機以及網路技術的飛速發展和普及使得開放式的物理實驗教學管理得以不斷地完善和優化,從而為開放式的大學物理實驗教學模式最大限度地打好了基礎.

參考文獻:

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